GPS在車輛定位導航系統中的應用

　　3.2.3 基于GPS 導航技術的電子地圖

　　電子地圖是GPS 導航系統的重要組成部分，它是導航系統與用戶的界面，它把接收到的導航定位信號和機動目標行駛范圍的地理特征相結合，動態而直觀的對目標的運動進行管理和指導，而使用戶無須了解接收到的數據的含義就可以方便簡潔的使用導航系統。電子地圖還是對導航系統性能的擴展，由于電子地圖是由相應軟件組成，它可方便的實現各種功能，最大程度的發揮導航系統的潛能，做到方便、準確、快捷，而無須進行硬件方面的調整。

　　3.2.4 地圖匹配技術

　　車輛在電子地圖上顯示的行駛路徑是定位技術測得的。然而，不論是哪種定位技術都有其無法克服的局限性。無線電導航技術依賴于外界設備，其定位精度或受無線網覆蓋面積的限制（如Sign PoST）或受定位信號精確度的影響（如GPS）；推測導航技術的精確度則受方向探測儀及車速脈沖設備精度的限制，且其存在積累誤差，即隨著車輛行駛距離的增加，誤差越來越大。由于這些誤差，使車輛的位置出現偏差。地圖匹配是一項確定車輛在地圖上位置的技術，其糾錯技術恰恰避免了定位技術無法克服的局限性。地圖匹配指GPS 接收機測量到其載體當前的有關位置信息后，再從電子地圖數據庫中獲取有關信息，然后通過匹配算法得到載體位置等的偏差信息，并對其進行實時修正，從而準確顯示車輛的位置。可以說，地圖匹配算法的效果直接關系到車輛定位的精度，地圖匹配技術是決定導航產品最終性能的關鍵技術，因此，GPS、電子地圖相結合并通過地圖的匹配算法實現的組合導航技術是一種比較理想的導航方式。

　　4.車載GPS 系統的應用實例

　　GPS 技術在汽車導航和交通管理工程中的研究與應用目前在中國剛剛起步，而國外在這方面的研究早已開始并已取得了一定的成果。加拿大卡爾加里大學設計了一種動態定位系統，該系統包括一臺捷聯式慣性系統，兩臺GPS 接收機和一臺微機，可測定已有道路的線形參數，為道路管理系統服務。美國研制了應用于城市的道路交通管理系統，該系統利用GPS 和GIS 建立道路數據庫，在數據庫中包含有各種現時的數據資料，如道路的準確位置、路面狀況、沿路設施等，該系統于1995年正式運行，為城市道路交通管理起到重要作用。近些年來國外研制了各種用于車輛誘導的系統，其中車輛位置的實時確定以往主要依據慣性測量系統以及車輪傳感器，隨著GPS 的發展和所顯示出的優越性，有取代前兩種方法的趨勢。用于城市車輛誘導的GPS 定位一般是在城市中設立一個基準站，車載GPS 實時接收基準站發射的信息，經過差分處理便可計算出實時位置，把目前所處位置與所要到達的目標在道路網中進行優化計算，便可在道路電子地圖上顯示出到達目標的最優化路線，為公安、消防、搶修、急救等車輛服務。

　　4.1 私用車輛的外出旅行

　　GPS 多功能車載導航系統對于外出旅行的私用車輛的益處是顯而易見的，通過這套系統，用戶可以在完全陌生的環境下通過路徑引導和規劃系統，找到正確的行駛線路，同時，通過該系統自帶的電子地圖，用戶也可以查詢到自己所需要的旅館、停車場等信息。在外出度假時，該系統所具有的娛樂功能也可以為用戶提供所需的娛樂服務。

　　4.2 運輸車隊的管理和調度

　　對一個運輸車隊而言，進行貨物運輸或者旅行客運的合理調度是提高車隊運營效率，節約能源的重要關鍵。車輛可以通過車載導航系統動態調整行車路線，按最佳路線行駛，從而可以節約能源，同時，交通中心可以實時跟蹤車輛的位置，按具體的運輸任務來安排合適的車輛，從而可以減少車輛的空運率，提高車隊運營效率，而且，車載導航系統還可以將每一輛車所經過的路線存儲起來供管理部門查詢，這樣，管理部門可以直接便了管理。

　　4.3 對車輛的安全防護

　　車載導航系統對車輛的安全防護體現在兩個方面：一是車輛在被非法啟動的情況下，會發出聲光信號，威懾犯罪分子，提醒他人車輛被盜；二是車載系統會將被盜警示信息通知車主和交通中心，同時將車輛位置顯示在中心控制臺，使警務人員能在最短的時間內找到被盜車輛，將犯罪分子抓獲。

　　4.4 公交車輛的調度和管理

　　城市規模的日益擴大和公共交通的快速發展，一方面使得客流量日益擴大，車輛增加，車次增多；另一方面導致交通擁擠、車輛增加、行車速度下降、行車間隔不均勻，經常出現串車和車次間隔加大的現象，增大了調度工作的難度。造成這種狀況的主要原因是調度人員無法實時了解道路交通狀況，難以及時采取有效的調整措施。利用車載導航系統對公交車輛進行監督管理，可以根據動態交通信息，實時調整車次，改善公交車輛的運營效率，擺脫公交調度的落后狀況。

　　4.5 在120 急救中的應用

　　在醫療救護領域，搶救病人最關鍵的因素是能在最短的時間內到達現場。一般情況下，人們通過撥打120 救護專線來取得幫助。但是，這里存在一個關鍵問題，那就是打120 電話要花費一些時間，容易延誤搶救時間，然后，120 車趕赴現場也需要一段時間，這個時間是在整個過程中最長的，假如路線恒定，那么耽誤時間最長的是尋找現場的時間（假設120 車可以順利的闖紅燈）。所以為縮短路程時間，120 車必須在出發之前就精確的知道病人地點，如果能實現達到這個效果，對當事人和醫院來說都是有利的。因此建立一套能夠對急救車輛進行實時統一指揮調度的系統顯得十分有必要。

　　根據很多城市的急救中心報告，在其急救車上裝備GPS 衛星定位調度系統之后，從接到急救電話至救護車趕到病人所在地所花費的時間平均可縮短2 分鐘，這主要是由于醫院從調度中心的GPS 系統上可很快找到離病人最近的可救護車以及可以指揮救護車以最快的速度找到病人。可以想象，對那些被緊急搶救的病人來講，這2 分鐘是多么寶貴！這套車載GPS 系統安裝后最重要的就是便于及時與病人家屬溝通。

　　以前遇到遠一點的病人，車子發出了，可是對方不知道什么時候能到，中心也無法知曉路上狀況，結果車到了，病人卻自己打的到醫院。跑空車這種情況經常發生，為工作帶來很大不便。現在中心能隨時告知病人家屬急救車在什么位置，多久能到達，為病人的及時搶救贏得了時間，也讓病人家屬減緩等待的焦急心情。

　　4.6 GPS 在公安警車中的應用

　　當監控中心收到報警信息時，觸動聲光報警器，可起提示作用，系統軟件彈出報警車輛的具體信息，包括：車主的姓名、性別、聯系電話、所屬公司等信息，接警員通過以上車主信息與該車輛聯系，進行警情確認，如果是假警情，解除警情；如果是真警情，通知主管部門，報知該公司車輛出現警情，并對110 指揮中心進行報警，指揮中心可根據報警車輛位置予以快速出擊，在盡量少的時間內解除警情，解警后反饋到監控中心，監控中心警情記錄存檔（報警時間，處警記錄等），更新數據庫。

　　4.7 在出租車中的應用

　　城市出租車輛是一個城市對外最直接的窗口，服務水平、服務效率直接反應這個城市的現代化水平。在交通行業隨著汽車業的突飛猛進的發展，道路和車輛數發生了極大矛盾，我國政府在繼續加快基礎設施建設的同時，已提出將智能交通（ITS）作為我國未來交通運輸領域發展的重要方向優先給予重點支持。

　　另外近年來，針對出租車行業的搶劫惡性刑事案件呈不斷上升趨勢，給出租車駕乘人員及其家庭造成了許多重大損失與威脅。各地公安機關也不斷使用高新技術，實現科技強警。

　　保障出租車行業從業人員及車輛安全，每年都有針對出租車的惡性刑事案件，此系統可以最大限度保障從業人員的人身安全，并能夠為公安機關打擊犯罪，提高破案率提供有力的幫助和支持，中心電腦可存儲所有出租車行駛路線軌跡、時間、上下客記錄為公安部門破案提供直接的線索和依據，提高社會的治安水平，震懾犯罪分子的犯罪企圖，起到防患于未然的作用，為建立穩定和諧社會加強社會治安做出直接的貢獻，具有重大的社會意義。

　　5.結論

　　GPS 測量以其便捷性、無需過多人工干預、減少人為誤差等優勢在測量領域越來越受到人們的普遍歡迎。車輛導航系統作為一項將GPS、電子地圖和通信技術融為一體的高科技成果，必須在科技發展、技術進步與用戶使用中結合實際情況不斷創新和完善。車輛導航系統極具研究意義和研究價值，因此市場潛力和發展前景是不言而喻的。

　　GPS 除了應用于車輛導航和軍事應用外，更廣泛的應用到各個行業，如：GPS 地震監測系統、GPS 地球動力學、GPS 氣象學、GPS 捕漁業、GPS 放牧、GPS 登山旅游等方而將形成GPS 普及應用的繽紛五彩世界。

　　隨著科學技術突飛猛進的發展，GPS 將成為人們日常生活中不可缺少的工具。